[发明专利]FRP筋混凝土梁及其制备方法和梁裂缝监测装置及方法

权利要求书

1.一种FRP筋混凝土梁，包括由1根FRP受力筋(4)、4根加固钢筋(2)和若干根箍筋(3)绑扎成的钢筋笼，钢筋笼的两端为加密箍筋区，钢筋笼的中间为非加密箍筋区；其特征在于，钢筋笼的非加密箍筋区内固设两对智能骨料(5，6，7，8)，其中一对智能骨料(5，7)位于FRP受力筋(4)的下方，另一对智能骨料(6，8)位于FRP受力筋(4)的上方；所述钢筋笼浇筑在混凝土(1)内；智能骨料(5，6，7，8)各与一数据传输线的一端电连接，各数据传输线的另一端穿出混凝土(1)。

2.如权利要求1所述的FRP筋混凝土梁，其特征在于，所述加固钢筋(2)和箍筋(3)均为普通螺纹钢筋。

3.如权利要求1或2所述的FRP筋混凝土梁，其特征在于，所述混凝土(1)为普通混凝土。

4.一种FRP筋混凝土梁制备方法，包括步骤1).分别用1根FRP受力筋(4)、4根加固钢筋(2)和若干根箍筋(3)绑扎成一个钢筋笼；钢筋笼的两端为加密箍筋区，钢筋笼的中间为非加密箍筋区；

其特征在于，还包括以下步骤：

步骤2).将两对智能骨料(5，6，7，8)固定在钢筋笼的非加密箍筋区内，为四个智能骨料(5，6，7，8)依次编号后引出各自的数据传输线；其中一对智能骨料(5，7)位于FRP受力筋(4)的下方，另一对智能骨料(6，8)位于FRP受力筋(4)的上方；

步骤3).对钢筋笼浇筑混凝土(1)，并养护至所需要的强度，形成所述FRP筋混凝土梁。

5.如权利要求4所述的FRP筋混凝土梁制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，所述加固钢筋(2)和箍筋(3)均为普通螺纹钢筋。

6.如权利要求4或5所述的FRP筋混凝土梁制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，所述混凝土(1)为普通混凝土。

7.一种如权利要求1～3任一项所述FRP筋混凝土梁的裂缝监测装置，其特征在于，包括数据采集器(11)和计算机(12)，两对智能骨料(5，6，7，8)均通过数据传输线与数据采集器(11)电连接，数据采集器(11)与计算机(12)电连接；位于FRP受力筋(4)的下方的一对智能骨料(5，7)中，一个作为驱动器，另一个作为传感器；位于FRP受力筋(4)的上方的一对智能骨料(6，8)中，一个作为驱动器，另一个作为传感器。

8.一种采用如权利要求7所述FRP筋混凝土梁裂缝监测装置进行监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A.对FRP筋混凝土梁施加载荷；

步骤B.计算机(12)通过数据采集器(11)控制作为驱动器的智能骨料(5，6)发出正弦扫频信号；

步骤C.作为传感器的智能骨料(7，8)接收FRP筋混凝土梁在监测过程中的信号；

步骤D.数据采集器(11)采集作为传感器的智能骨料(7，8)接收的监测信号，并将监测信号送至计算机(12)。

9.如权利要求8所述的FRP筋混凝土梁裂缝监测方法，其特征在于，还包括：

步骤E.计算机(12)将监测信号分解成各频段的信号数据，并根据该信号数据绘制小波系数模极大值轨迹图，小波系数模极大值轨迹图里的峰值即为裂缝出现的位置。

10.如权利要求8或9所述的FRP筋混凝土梁裂缝监测方法，其特征在于，还包括：

步骤F.计算机(12)利用监测信号计算Lipschitz指数α并利用α定义FRP筋混凝土梁的损伤程度；其中，|W[f]|_max为小波系数模极大值，s为信号尺度。